Прочность пород при сжатии (часть 2)

Исследованиями установлено, что показатели прочности пород, определяемые на образцах полуправильной формы и цилиндрических образцах, практически одинаковы:

где σсж — прочность на сжатие образцов цилиндрической формы; σсж п — прочность образцов полуправильной формы.
Для определения прочности на сжатие испытанием образцов неправильной (произвольной) формы используют куски породы объемом около 100 см3, размеры которых но трем осям отличаются друг от друга не более чем в 1,5 раза. Раздавливание образца осуществляют нагружением вдоль его максимального размера (см. рис. 4.1, в). Сопротивление породы разрушению определяют по формуле

где Fmах — максимальное усилие разрушения образца; ρo — объемная плотность породы; m — масса образца.
Установлено, что среднее соотношение между показателями прочности пород при раздавливании образцов произвольной формы и цилиндрических образцов составляет:

В реальных условиях массив горных пород находится в сложнонапряженном состоянии, обусловленном объемным действием гравитационных, тектонических и других сил. В связи с этим немалый интерес представляет оценка прочностных свойств пород в условиях всестороннего сжатия.
Объемное сжатие горных пород может характеризоваться тремя схемами нагружения: всесторонним равномерным (рис. 4.2, а) и всесторонним неравномерным в двух вариантах (рис. 4.2, б, в).

При испытании пород на прочность наибольшее распространение получила вторая схема. Боковое нагружение цилиндрического образца создается с помощью рабочей жидкости в толстостенной камере высокого давления. Создание вертикальной осевой нагрузки осуществляется механическим или гидравлическим способом.
Испытания предусматривают предварительное сжатие образцов всесторонним равномерным давлением с дальнейшим изменением вертикальной нагрузки вплоть до их разрушения. Изменяя величину нагрузок, предшествующих разрушению образцов, определяют их прочность в различных условиях объемного сжатия.

---